(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチルゴム97〜85重量％および塩素化ブチルゴム3〜15重量％よりなるブチル系ゴム100重量部に対し、臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体2〜8重量部および亜鉛華3〜25重量部を配合してなり、塩素が900ppm以下、臭素が900ppm以下で、これら両者の合計量が1500ppm以下であるハロゲンフリー電子・電気機器用電子部品の加硫成形に用いられるブチルゴム組成物。
【請求項２】
請求項１記載のブチルゴム組成物から加硫成形された電子・電気機器用電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブチルゴム組成物に関する。さらに詳しくは、ハロゲンフリーの加硫物を与え得るブチルゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子・電気機器には、塩素、臭素等のハロゲン原子を含む多くの電子部品が使用されており、これらを廃棄するときの燃焼条件によってはダイオキシン等が発生し、環境汚染の原因ともなっている。また、製品を製造する過程においては、ハロゲン原子の含有量によっては、製造設備の劣化といった悪影響が指摘されている。
【０００３】
このような背景から、国際規格であるIEC(国際電気標準会議)61249-2-21や米国IPC(電子回路工業協会)4101Bにおいて、また国内においては社団法人日本電子回路工業会(JPCA)において、ハロゲンフリーが定義されており、定義されたハロゲンフリーは塩素900ppm以下、臭素900ppm以下、これら両者の合計量が1500ppm以下とされている。
【０００４】
また、電子・電気機器に使用される防振ゴムにおいても、IEC61249-2-21に基づくハロゲンフリー材への移行が求められているが、衝撃吸収性、エネルギー吸収性にすぐれた防振部材として有用なブチルゴムは、ポリマー分子あるいは加硫剤にハロゲンを含有するケースが多く、ハロゲンフリーブチルゴムについてのニーズがみられる。
【０００５】
ブチルゴムは、ポリマー分子中に塩素や臭素を含まないレギュラーブチルゴム(0.5〜3重量％程度のイソプレンを共重合させたイソブチレン共重合体；以下単にブチルゴムと称する)と塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムであるハロゲン化ブチルゴムとに大別される。
【０００６】
ブチルゴムを用いた場合に選択できる架橋系は、イオウ加硫、サルファードナー(イオウ供与性化合物)加硫、キノイド加硫、樹脂加硫等であるが、電子・電気機器内の金属部品の腐食による導通不良を避けるためにはイオウ加硫、サルファードナー加硫は使えず、キノイド加硫も実用配合上はイオウ加硫促進剤の併用が必要なため使用することができない。一方、ブチルゴムを加硫することができる樹脂、例えば臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体には臭素が含まれており、それだけではハロゲンフリーを達成できない。なお、ゴムポリマー中に塩素または臭素を含まず、過酸化物架橋が可能なポリマーが過去には上市されていたが、現在は市販されていない。
【０００７】
一方、ハロゲン化ブチルゴムを用いた場合に選択できる架橋系は、亜鉛華加硫、チウラム加硫、チウラム・チアゾール加硫、チオ尿素加硫、樹脂加硫等であるが、これらいずれの加硫系を選択しても、ゴムポリマー中に塩素あるいは臭素を含むため、それだけではハロゲンフリーを達成できない。
【０００８】
なお、酸化亜鉛(亜鉛華)については、ハロゲン化ブチルゴムの架橋物に良好な耐熱性が要求される場合には、酸化亜鉛を架橋剤として用いる金属酸化物架橋が好適であるとされているが、酸化亜鉛が配合されたハロゲン化ブチルゴム組成物はスコーチし易く、貯蔵安定性に劣るばかりではなく、押出加工時や加硫成形時に受ける熱処理によってスコーチして硬くなり、以後の加工が不可能になるとされている(特許文献１)。
【０００９】
これらのことから、ブチルゴムの架橋に際して加硫剤としてイオウまたはイオウ供与性化合物を使用しない場合には、ゴムポリマー中か、加硫剤のどちらかに塩素または臭素が必要であるが、実際にはハロゲンフリーブチルゴムは実用化されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２７３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ゴムポリマー中および加硫剤に塩素または臭素を含み、ハロゲンフリーの加硫物を与え得るブチルゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる本発明の目的は、ブチルゴム97〜85重量％および塩素化ブチルゴム3〜15重量％よりなるブチル系ゴム100重量部に対し、臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体2〜8重量部および亜鉛華3〜25重量部を配合してなり、塩素が900ppm以下、臭素が900ppm以下で、これら両者の合計量が1500ppm以下であるハロゲンフリー電子・電気機器用電子部品の加硫成形に用いられるブチルゴム組成物によって達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るブチルゴム組成物は、ゴムポリマー中および加硫剤に塩素または臭素を含んでいるものを用いた場合にあっても、IEC61249-2-21で定義されている塩素900ppm以下、臭素900ppm以下、これら両者の合計量が1500ppm以下というハロゲンフリーを達成せしめている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ブチルゴムおよび塩素化ブチルゴムよりなるブチル系ゴムにおいて、ブチルゴム97〜85重量％、好ましくは95〜90重量％に対し、塩素化ブチルゴムは3〜15重量％、好ましくは5〜10重量％の割合で用いられる。
【００１５】
塩素化ブチルゴム量がこれよりも少ない割合で用いられると、ハロゲン量は所望範囲内であってハロゲンフリーとなるが、加硫速度が遅く、加硫度が低いため、離型が困難であり、実用性に欠けるようになる。この場合、例えば臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体である架橋剤をより多く用い、加硫度を上げると離型性の問題はなくなるが、用いられた架橋剤量の影響を受け、臭素量の点で所望範囲を満足されなくなる。一方、塩素化ブチル量をこれよりも多い割合で用いると、塩素化ブチル由来のハロゲン量が多くなり、ハロゲンフリーとしての所望範囲を満足させなくなる。
【００１６】
ここで用いられる塩素化ブチルゴムは、ブチルゴム中のイソプレン構造部分、具体的には二重結合および／または二重結合に隣接する炭素原子に塩素を付加または置換反応させた塩素化ブチルゴムであり、フェノールホルマリン樹脂、亜鉛華等によって加硫可能である。
【００１７】
ブチルゴムおよび塩素化ブチルゴムの所定割合のブレンド物であるブチル系ゴムには、それの100重量部当り2〜8重量部、好ましくは4〜6重量部の臭素化アルキル・ホルムアルデヒド縮合体および3〜25重量部、好ましくは5〜20重量部の亜鉛華(ZnO)が架橋剤として配合されて用いられる。
【００１８】
臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体としては、実際には市販品、例えばTackirol 250-I、250-III等がそのまま用いられる。上記規定された割合以上で臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体を架橋剤として用いた場合には、前記した如くハロゲンフリーとしての所望範囲を満足させなくなる。一方、これよりも少ない割合でこの架橋剤を用いると、加硫度が低くなり、離型が困難となる。
【００１９】
亜鉛華については、これを架橋剤として併用する場合、これよりも多い割合で亜鉛華を用いると、常態物性の低下がみられ、一方これよりも少ない割合で用いると、加硫速度が遅くなるばかりではなく、受酸剤の役割を果たさなくなり、金型の腐食を招くようになる。
【００２０】
以上の各成分を必須成分とする本発明のブチルゴム組成物中には、必要に応じて、ブチルゴムの配合剤として配合されるカーボンブラック、シリカ等の補強剤または充填剤、ステアリン酸等の滑剤、老化防止剤などが配合されて用いられる。
【００２１】
ブチルゴム組成物の調製は、2種の架橋剤を除く各成分をニーダ等で混練した後、ニーダ等から排出し、オープンロールを用いて架橋剤を配合することにより行われる。それの加硫は、約160〜200℃で約3〜20分間行われるプレス加硫および必要に応じて行われるオーブン加硫(二次加硫)によって行われ、電子・電気機器用電子部品、例えば防振マウント等が加硫成形される。
【実施例】
【００２２】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００２３】
実施例１
塩素化ブチルゴム(エクソンモービル社製品HT10-66)              5重量部
ブチルゴム(JSR製品365)                                      95  〃  
N990カーボンブラック                                       100  〃  
ステアリン酸                                                 1  〃  
ZnO架橋剤                                                   15  〃  
臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体架橋剤       5  〃  
(田岡化学工業製品Tackirol 250-III)
上記各成分の内、2種の架橋剤を除く各成分を3Lニーダで20分間混練した後、ニーダから排出し、10インチオープンロールを用いて架橋剤を配合してブチルゴム組成物を調製した。
【００２４】
得られたブチルゴム組成物を180℃で8分間プレス加硫し、さらに120℃で20時間オーブン加硫(二次加硫)を行って、厚さ2mmのシートを得た。このシートについて、次の各項目の評価、測定を行った。
離型性：離型のし易さを評価し、シートが破断せず、冷却後に変形しないものを○
、シートが破断し、または冷却後に変形するものを×と評価した
常態物性：JIS K6253、K6251準拠
ハロゲン量：BS EN 1458に準拠して、塩素量および臭素量を測定
(加熱した石英燃焼管中に酸素を導入して加硫テストピースを燃焼さ
せ、生成した燃焼ガスをNaOH水溶液よりなる吸収液中に吸収し、こ
の吸収液をイオンクロマトグラフにて分別定量した)
【００２５】
実施例２
実施例１において、塩素化ブチルゴム量を10重量部に、またブチルゴム量を90重量部にそれぞれ変更した。
【００２６】
比較例１
実施例１において、塩素化ブチルゴム量を20重量部に、またブチルゴム量を80重量部にそれぞれ変更した。
【００２７】
比較例２
実施例１において、塩素化ブチルゴムを用いず、ブチルゴム量が100重量部に変更された。
【００２８】
比較例３
比較例２において、架橋剤量10重量部に変更された。
【００２９】
比較例４
比較例２において、架橋剤が用いられなかった。加硫は、行われなかった。
【００３０】
比較例５
実施例１において、ブチルゴムおよび架橋剤が用いられず、塩素化ブチルゴム量が100重量部に変更された。
【００３１】
以上の各実施例および比較例で得られた結果は、N990カーボンブラック(100重量部)、ステアリン酸(1重量部)およびZnO(15重量部)を除くブチルゴム組成物の配合量(重量部)と共に、次の表に示される。
表
実施例           比較例        
１   ２   １   ２   ３   ５ 
〔ブチルゴム組成物〕
塩素化ブチルゴム        5    10    20   −    −    100
ブチルゴム             95    90    80   100   100   − 
架橋剤                  5     5     5     5    10   − 
〔評価・測定結果〕
離型性                 ○    ○    ○    ×    ○    ○ 
常態物性             
硬さ (Duro A)瞬間    60    60    61    61    62    60
引張強さ    (MPa)   8.8   9.7   9.2   7.9   8.5   8.2
破断時伸び   (％)   510   470   490   600   500   740
ハロゲン量          
塩素        (ppm)   295   570  1100     0     0  3980
臭素        (ppm)   590   600   605   580  1100     0
合計量      (ppm)   885  1170  1705   580  1100  3980
【００３２】
以上の結果から、次のようなことがいえる。
(1) 各実施例の場合には、離型性からみて加硫速度も速く、ハロゲン量も所望範囲内である。
(2) 比較例１では、塩素量が1100ppmであり、所望範囲(900ppm以下)を満足させない。
(3) 比較例２では、ハロゲン量は所望範囲内であるが、加硫速度が遅く、加硫度が低いため、離型が困難であり、実用的ではない。
(4) 比較例３では、臭素量が1100ppmであり、所望範囲(900ppm以下)を満足させない。
(5) 比較例４では、ブチルゴムの亜鉛華加硫が行われない。
(6) 比較例５では、塩素化ブチルゴムの亜鉛華加硫は行われるが、塩素量が3980ppmとなり、所望範囲を満足させない。